AutomationDirect提出-电机效率的提高

确保在工厂或最终产品中运行的电机非常可靠是机械工程师的游戏名称。下面我们来看看为什么变频驱动器的连接通常是电机操作增强的最佳选择。

在某种程度上，电机与变频驱动器(VFD)配合使用时运行效率更高，可靠性也更高。

其中一个主要原因是由变频器操作的电机不会受到“涌流”电流的不利影响，就像它们的线路启动对应的电机一样。“浪涌”是一种高电流，通常是满载的6到7倍，这对电机的末端旋转造成的压力比VFD的程序控制的升压更大。如果你把有机玻璃安装在电机的尾钟上，你可以看到电机末端转动的物理运动。启动后，变频器的行为很像一个软启动装置，导致较低的机械绝缘应力，从而延长电机的绝缘寿命。

另一个有助于VFD提高电机效率的因素是这种驱动器的典型工作频率较低。在这些较低频率下工作的电机通常由于不频繁的极性反转而经历较少的铁损耗。任何时候，一个粒子在一个极性(例如，“北”)上带磁性，然后必须反转它的极性(例如，“南”)，能量就会消耗。可以把这种现象看作是“磁摩擦”。在较低的频率，这种极性反转发生的频率较低，因此“磁摩擦”减少。较低的铁损使电机运行温度更低。

不幸的是，物理定律在更高的频率上以同样的方式运作;因此，电机通常在60赫兹以上的温度下运行。脉宽调制(PWM)波形、载波频率、电机类型和负载类型决定了电机在亚基本速度下的温度。考虑一个可变扭矩负载，如离心风机和泵。运行这些应用程序所需的扭矩量与速度的平方和马力以及速度的立方成正比。因此，以一半速度运行的风扇将只需要四分之一的扭矩才能正常运行应用程序，因此产生电流的扭矩量较低，允许较冷的运行电机。在硬币的另一边，传送带应用程序(恒定扭矩)运行在较慢的速度将倾向于增加电机的热量。

当围绕vfd的讨论涉及到底线效率时，工程师应该意识到真正的问题不再是组件(甚至是电机/驱动系统)的效率。它实际上更多的是一个提高由驱动/电机系统驱动的过程效率的问题。例如，考虑风扇或泵的应用，在较低的频率下，HVAC系统的气流或泵的流体流量可能更适合用户的要求。与使用阻尼器或阀门相比，降低电机(以及风扇和泵)的转速可以更有效地利用功率，从而提高系统效率。vfd保持最佳速度，使机械或输送机更有效地运行。

流量传感器也可用于监控系统，并通过PID操作将信息反馈到驱动器中，以使系统适应不断变化的条件，从而提高效率。

使用变频器的其他好处是:

• 降低电源线上的噪音:使用跨线起动器在启动时产生巨大的电流(满载电流的5到7倍)。这会导致电源线上出现不希望的噪声，这可能会影响其他更敏感的组件。

• 加、减速、转矩、旋转方向可控。

• 可能消除非变频器控制系统(齿轮箱和减速器)通常需要的机械部件。

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